מצלמות תחושת עומק: כמה סוגים יש והאיך הן עובדות?

מודולים של מצלמות תחושת עומק הם כיום טכנולוגיה מרכזית במערכות מובנות, רובוטיקה, אוטומציה תעשייתית וビーוקים עצמאיים. הם מאפשרים מכונות "לראות" את העולם בשלושה מימדים, בדיוק כמו שאנו בני האדם עושים. טכנולוגיות תחושת עומק, כולל Time-of-Flight (ToF), LiDAR וקמירות אור יסוד, מספקות למכונות תחושה חללית מדויקת, מה שמאפשר מעבר גבוה של אינטראקטיביות ואוטומציה במספר יישומים. הטכנולוגיות הללו מובילות את התפתחות התחומים כמו רכבים עצמאיים, ניווט רובוטי, אוטומציה תעשייתית והמציאות המוגברת. מאמר זה ייכנס לעומק לתוך איך עובדות מצלמות תחושת עומק, סוגי הטכנולוגיה השונים והיישומים המגוונים שלהם בטכנולוגיה מודרנית. במאמרים הקודמים שלנו, דיברנו על הצגת ToF ומצלמות תokable 3D אחרות . לפרטים לפרטים נוספים, אנא הפנו אליהם.

סוגים שונים של מצלמות תחושת עומק והעקרונות הבסיסיים של יישומם

לפני שנבין על כל סוג של מצלמת תחושת עומק, בואו נבין קודם מהי תחושת עומק.

מהי תחושת עומק?

תחושת עומק היא טכניקה למדידת המרחק בין התקן לבין עצם או המרחק בין שני עצמים. זה ניתן להישג באמצעות מצלמת תחושת עומק 3D, אשר מגלה אוטומטית את הקיום של כל עצם קרוב לתוקן ומדדת את המרחק לעצם בכל זמן. הטכנולוגיה זו מועילה עבור התקנים שמשלבים מצלמות תחושת עומק או יישומי נסיעה אוטונומית שמקבלים החלטות בזמן אמת על ידי מדידת המרחק.

בין טכנולוגיות תחושת העומק בשימוש כיום, שלוש התכונות השמורות ביותר הן:
1. אור מבנה
2. ראייהสเตראו
3. זמן טיסה
1. זמן טיסה ישיר (dToF)
1. ליידאר
2. זמן טיסה עקיף (iToF)
נראה את принципי כל טכנולוגיה של תחושת עומק בהרבה פרטים.

אור מובנה

מצלמות אור מבנה מחשבות העומק והקו של עצם על ידי הזרקת דפוס אור ידוע, כמו לייזרים, LEDs, וכו ' (בדרך כלל בצורה של פסים), אל העצם המטרה וניתוח מוטט של הדפוס השוב. טכנולוגיה זו מצוינת בעבור דיוק גבוה וביצועים יציבים תחת תנאים של תאורה מוחלטת, אך היא משמשת בדרך כלל לבקרת איכות 3D ומודלים בגלל טווח פעילות מוגבל.

ראייה סטריאו

מצלמות ראייה סטריאו עובדות באופן דומה לראיית הבינוקולרית האנושית, תופסות תמונות באמצעות שתי מצלמות במרחק מסוים ומשתמשות במעבדה תוכנתית כדי להבחין ולהשוות נקודות מאפיינים בשתי התמונות כדי לחשב מידע לעומק. טכנולוגיה זו שימושית עבור יישומים בזמן אמת בתנאים שונים של תאורה, כמו אוטומציה תעשייתית ומציאות מוגברת.

מצלמת זמן טיסה

זמן טיסה (ToF) מתייחס לזמן שנדרש לאור כדי לנסוע מרחק מסוים. מצלמות זמן טיסה משתמשות בעקרון זה כדי להעריך את המרחק אל אובייקט בהתבסס על הזמן שנדרש לאור המופק כדי להדפיס משטח האובייקט ולחזור לחיישן.
יש שלושה מרכיבים עיקריים של מצלמת זמן טיסה:

1. חיישן ToF ומודול חיישן
2. מקור אור
3. חיישן עומק

ניתן לחלק את ToF לשני סוגים בהתבסס על השיטה המשמשת על ידי חיישן העומק לקביעת המרחק: זמן טיסה ישיר (DToF) וזמן טיסה עקיף (iToF). בואו נסתכל מקרוב על ההבדלים בין שני הסוגים האלה.

זמן טיסה ישיר (dToF)

טכנולוגיית זמן טיסה ישיר (dToF) עובדת על ידי מדידת מרחק ישירה על ידי פליטת דופק לייזר אינפרא אדום מדידת הזמן הנדרש לדופק הזה כדי לנסוע מהפליט אל האובייקט ולחזרה.

מודולי מצלמות dToF משתמשים בפיקסלים רגישים לאור מיוחדים, כמו דיודים אבלייבתיים של פרוטון יחיד (SPADs), כדי לגלות עלייה פתאומית במספר הפוטונים בפלזות אור מחזירות, מה שמאפשר חישוב מדויק של תקופות זמן. כאשר פלטת אור מתפזרת על עצם, ה-SPAD מגלה עלייה פתאומית במספר הפוטונים. זה מאפשר לו לעקוב אחר התקופות בין השיאים של הפוטונים ולמדוד את הזמן.

מצלמות dToF בדרך כלל יש להן דقة נמוכה יותר, אך הגודל הקטן והמחיר הנמוך שלהן גורמים להן להיות אידיאליות לשימושים שלא דורשים דقة גבוהה וביצוע בזמן אמת.

לידר

מאחר ואנו מדברים על שימוש בפלזות לייזר אינפרא אדום כדי למדוד מרחק, בואו נדבר על מצלמות LiDAR.

מצלמות LiDAR (גילוי אור וטווח) משתמשות במשדר לייזר כדי להטיל møניר של אור על הסצנה המוקלדת ולסרוק אותו קדימה ואחורה. המרחק נמדד על ידי חישוב הזמן שייך למצלמה לסנן את הפלטת האור להגיע לעצם לחזור אליה.

חיישני LiDAR משתמשים בדרך כלל בשני אורך גל של לייזרים אינפראאד: 905 ננומטרים ו-1550 ננומטרים. לייזרים עם אורך גל קצר יותר פחות סביר שיסופגו על ידי מים באטמוספירה והם מתאימים יותר למדידות ארוכות טווח. לעומ

זמן טיסה עקיף (iToF)

בניגוד לזמן טיסה ישיר, מצלמות זמן טיסה עקיף (iToF) מחשבות מרחק על ידי התאורה של כל הסצנה עם Pulses של לייזר מודולציה רציפה ותיעוד ההזזה הפאזית בפיקסלים של חיישן. מצלמות iToF מסוגלות לתפוס מידע מרחק עבור כל הסצנה בבת אחת. בניגוד ל-dToF, iToF לא מודדת ישירות את הקטע הזמן בין כל pulsed אור.

עם מצלמת iToF, המרחק לכל הנקודות בסצנה יכול להיקבע בהעתקה אחת בלבד.

שדות משותפים של מצלמות תחושת עומק

• כלי רכב אוטונומיים: מצלמות תחושת עומק מספקות לכלי רכב אוטונומיים את היכולות הנדרשות להכרה סביבתית, המאפשרות להם לזהות ולבטأ מכשולים תוך ביצוע ניווט מדויק לתכנון נתיב.
• Безопасность и наблюдение: Матричные камеры используются в области безопасности для распознавания лиц, мониторинга толпы и обнаружения вторжений, повышая безопасность и скорость реакции.
• מציאות מוגברת (AR): טכנולוגיית תחושת העומק משמשת בתוכניות מציאות מוגברת כדי להטיל בדיוק תמונות וירטואליות על העולם האמיתי, מספקת למשתמשים חוויה שìmוחללת.

Sinoseen מספקת לך את המצלמה המתאימה ביותר לתחושת עומק

כמפיק מודול מצלמה מתוחכם, ל-Sinoseen יש ניסיון רב בעיצוב, פיתוח והפקה של מודולי מצלמות OEM . אנו מספקים מודולים של מצלמות ToF תקופת עמיקה ביצועיים ומעבירים אותם להיות תאימות עם חיבורים כמו USB, GMSL, MIPI, וכו'. בו-זמנית, זה תומך בפונקציות עיבוד תמונה מתקדמות כולל שטר גלובלי והצגה אינפראאדית

אם)application הראייה המוטמעת שלך דורשת תמיכה במודולים של מצלמות תחושה ToF בעמיקה, אנא לא תהסס ליצור איתנו קשר. אני מאמין שצוותנו יספק לך פתרון מרוצה. אתה יכול גם לקרוא את רשימת התוצרות של מודול המצלמה שלנו เพื่อดูกि יש מודול מצלמה שמתאים לצרכים שלך